從C2路線生產(chǎn)甲基丙烯酸酯的新技術(shù)

贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)(Evonik Industries AG)高性能材料部門的化學(xué)家和工程師開發(fā)了一種生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯(MMA)的新工藝——LiMA工藝。甲基丙烯酸酯業(yè)務(wù)部創(chuàng)新管理負(fù)責(zé)人Steffen Krill表示，收率超過90%的LiMA工藝被認(rèn)為是最有效的甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)工藝。在Darmstadt的LiMA工藝試驗(yàn)裝置已經(jīng)運(yùn)行了8 000 h以上。

目前，甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)主要采用丙酮(C3)路線，在亞洲是以異丁烯(C4)路線為主，基于乙烯(C2)路線的僅占全球產(chǎn)量的10%。由英國璐彩特國際有限公司(Lucite International UK Ltd.，現(xiàn)在是三菱化學(xué)公司的一部分)開發(fā)的C2Alpha工藝曾獲得2009年度柯克帕特里克化學(xué)工程成就獎。

與C2Alpha工藝類似，LiMA工藝使用乙烯、合成氣和甲醇為原料。第一步，乙烯和合成氣經(jīng)氫甲?；杀坏诙?，丙醛和甲醛溶液經(jīng)Mannich縮合形成甲基丙烯醛，再用甲醇以高選擇性的一步法將甲基丙烯醛直接酯化成MMA。高產(chǎn)率(超過90%)是由于正在申請專利的新工藝過程與獨(dú)特的催化劑相結(jié)合，該催化劑使反應(yīng)在低于100 ℃的液相中進(jìn)行。較低的溫度還可延長催化劑的使用壽命，在350 ℃的氣相操作條件下，通常每年必須更換催化劑。

Krill指出，實(shí)際上LiMA工藝的所有反應(yīng)步驟都是在遠(yuǎn)低于氣相路線所需溫度的液相中進(jìn)行的。因此，生產(chǎn)每噸甲基丙烯酸甲酯相當(dāng)于減少了30%～40%的二氧化碳排放。而且，原材料和反應(yīng)產(chǎn)物可作為主要溶劑，不再需要稀釋劑或溶劑。因此，LiMA工藝產(chǎn)生的中間水量是C3和C4路線的八分之一到十分之一。溫和的反應(yīng)條件以及沒有腐蝕介質(zhì)預(yù)計也會顯著降低維護(hù)需求，可以使用更便宜的建筑材料。